JP3943888B2 - Anchor introduction load detection method, apparatus and program - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はアンカー導入荷重の検出方法及び装置並びにプログラムに関し、とくに下部を地盤に固定したアンカーの頭部端から余長だけ下方部位の地上構造物への係止・緊張により導入したアンカー導入荷重の大きさを検出する方法及び装置並びにプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
グラウンドアンカー工法は、地盤中に設置したアンカー体と地上構造物に取り付けたアンカー頭部とを引張材で連結してアンカー体の引き抜き抵抗により地上構造物の安定を図る工法であり、斜面の安定化、構造物の転倒・浮き上がり防止、仮設山留め・土留め等の土木建築分野において広く利用されている。
【0003】
従来のグラウンドアンカー工法の施工手順の一例を図8により簡単に説明する。先ず、削孔機13によってケーシングパイプやドリルパイプ14を地盤1へ打ち込み、安定地盤1aに至るアンカー孔8を穿つ(同図(A))。そのアンカー孔8内に注入ホース15を挿入してグラウト16を注入し、アンカー孔8の底部から削孔水をグラウト16で置換する(同図(B))。次に、アンカー体3が下端に固定された鋼線、綱索又は鋼棒等の引張材4からなるアンカー2(図9参照)をアンカー孔8内のグラウト16中の所定位置(定着対象位置)へ落とし込み(同図(C))、アンカー孔8の頂部に加圧ヘッド18を取付けてグラウト16を加圧注入する(同図(D))。グラウト16が十分な強度に固化した後、引張材4の上端に固定したアンカー頭部5に所定の緊張力を導入してアンカー2を地盤1に定着する。緊張力は引張材4によりアンカー体3に伝えられ、更に周囲のグラウト16、安定地盤1aへと伝わる。
【0004】
図9は従来のグラウンドアンカー2の一例(SEEEタイプ)を示す。同図のアンカー2は、ネジ式スペーサ19が取り付け可能なアンカー体(下部マンション)3とネジ付きアンカー頭部(頭部マンション)5とをPC鋼より線製の引張材4で連結したものである。鋼より線の本数は、アンカー2の導入荷重に応じて選択できる。また図示例の引張材4は、充填材により防錆した後に例えばポリエチレン樹脂製の被覆材11に被覆し、更に定着長部は波形管等の定着体28に包み込み、自由長部はスライドパイプ29に包み込む。同図のアンカー2は、グラウト16が固化したのち、アンカー頭部5のネジにナット6を螺合させて地上構造物7に締め付けることにより地盤1に定着する。ナット6による係止は、係止・緊張時の導入荷重を確実に計画荷重に合わせることができ、また再荷重が容易に可能である。アンカー頭部5のナット6から突出した余長部(頭部マンションの出代)5aは、風雨に侵されないようにアンカーキャップ9により保護する。図中の符号10は、ナット6の座金となるアンカープレートを示す。
【0005】
グラウンドアンカー工法では、アンカー2の定着後の管理として、アンカー2に導入した荷重の経時的変化、すなわちアンカー2に所定の荷重が導入されているか否かを計測管理することが求められる。従来のアンカー導入荷重の計測管理では、図10に示すように、アンカー2の頭部5に荷重検出器(ロードセル)21付き油圧ジャッキ20を取り付け、アンカー2に実際に引張荷重を加えてナット6と地上構造物7との間に荷重検出器21を取り付けることによりアンカーの導入荷重を計測・確認している。図示例では、不動梁24に取り付けた変位計23によってアンカー頭部5の変位を計測し、荷重と伸びとの関係(伸びが生じた時の荷重)からグラウンドアンカーの導入荷重を得る。図中の符号22は、油圧ジャッキ20とアンカー頭部5とを接続するカップラーを示す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図10に示す従来のアンカー導入荷重の計測管理方法は、大掛かりな測定装置を必要とし、現場での段取りや操作に時間がかかる問題点がある。また、アンカー2に実際に引張荷重を加えるので安全上好ましくない問題点もある。アンカー2の計測管理の容易化及び安全性向上を図るため、簡便な非破壊検査によりアンカー2の導入荷重を検出できる技術の開発が望まれている。
【0007】
そこで本発明の目的は、アンカーの導入荷重を簡便な非破壊検査により検出する方法及び装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、アンカー頭部5の余長部5aをハンマー等で打撃した時に生じるアンカーの振動周波数Fに注目し、アンカーの導入荷重Gと振動周波数Fとの関係を求める実験研究の結果、アンカー頭部5の余長長さL0が一定であれば導入荷重Gの増加に応じて振動周波数Fが大きくなる傾向があること、及び導入荷重Gが一定であれば余長長さL0の増加に応じて振動周波数Fが小さくなる傾向があることを実験的に見出した。すなわち、図9に示すような頭部5を有する既設アンカー2では、予め余長長さL0と振動周波数Fと導入荷重Gとの関係を求めておけば、既設アンカー2の余長長さL0と振動周波数Fとから導入荷重Gを推定できる。本発明は、この知見に基づく更なる実験研究の結果、完成に至ったものである。
【0009】
図1のブロック図及び図2の流れ図を参照するに、本発明のアンカー導入荷重の検出方法は、下部を地盤1に固定したアンカー2の頭部5端から既知長さの余長L0だけ下方部位の地上構造物7への係止・緊張により導入したアンカー導入荷重Gを検出する方法において、既設アンカー2と同一の参照アンカー46(図4参照)を用いて前記既知長さのアンカー頭部5の余長部5aの打撃により余長部 5a に生じるアンカー46の振動周波数Fと導入荷重Gとの関係38(図6及び7参照)を実験的に求め、既設アンカー2の余長部5aの打撃によりアンカー頭部5の余長部 5a に生じる振動周波数Fを計測し、振動周波数Fの計測値と前記振動周波数F・導入荷重間Gの関係38とに基づき既設アンカー2の導入荷重Gを検出してなるものである。
【0010】
好ましくは、振動周波数F・導入荷重G間の関係38を余長長さL0別に求め、既設アンカー2の余長長さL0を計測し、振動周波数F及び余長長さL0の計測値と前記振動周波数F・導入荷重G間の関係38とに基づき既設アンカー2の導入荷重Gを検出する。更に好ましくは、アンカー2、46の振動周波数Fを、該アンカー2、46の余長部5aの打撃により生じる振動振幅Vの経時変化のフーリエ変換により得られた複数の周波数成分Vfi(図5のVf1〜Vf6参照)のうちパワースペクトル量|Vfi|が最大の卓越成分の周波数F(図5の場合は成分Vf4の周波数F4)とする。
【0011】
また図1のブロック図を参照するに、本発明のアンカー導入荷重の検出装置は、下部を地盤1に固定したアンカー2の頭部5端から既知長さの余長L0だけ下方部位の地上構造物7への係止・緊張により導入したアンカー導入荷重Gを検出する装置において、既設アンカー2の余長部5aの打撃によりアンカー頭部5の余長部 5a に生じる振動周波数Fを計測する周波数計32、既設アンカー2と同一の参照アンカー46(図4参照)の前記既知長さのアンカー頭部5の余長部5aの打撃により余長部 5a に生じる振動周波数Fと導入荷重Gとの関係38(図6及び7参照)を記憶する記憶手段37、及び周波数計32による振動周波数Fの計測値と前記振動周波数F・導入荷重G間の関係38とに基づき既設アンカー2の導入荷重Gを検出する荷重検出手段40を備えてなるものである。
【0012】
また図2の流れ図を参照するに、本発明のアンカー導入荷重の検出プログラムは、下部を地盤1に固定したアンカー2の頭部5端から既知長さの余長L0だけ下方部位の地上構造物7への係止・緊張により導入したアンカー導入荷重Gを検出するためにコンピュータ36を、既設アンカー2と同一の参照アンカー46(図4参照)の前記既知長さのアンカー頭部5の余長部5aの打撃により余長部 5a に生じる振動周波数Fと導入荷重Gとの関係38(図6及び7参照)を記憶する記憶手段37、既設アンカー2の余長部5aの打撃によりアンカー頭部5の余長部 5a に生じる振動周波数Fを入力する入力手段42、及び振動周波数Fの入力値と前記振動周波数F・導入荷重G間の関係38とに基づき既設アンカー2の導入荷重Gを検出する荷重検出手段40として機能させるものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明による導入荷重検出装置30の一実施例のブロック図を示す。図示例は、下部を地盤1に固定した既設アンカー2のネジ付き頭部5の上端から余長L0だけ下方部位をナット6により地上構造物7に締め付けて導入したアンカー導入荷重Gを検出する例を示す。但し、本発明の適用対象のアンカーは上端から余長L0だけ下方部位を地上構造物7に係止・緊張させるものであれば足り、その係止方法はネジ及びナットによる締め付けに限定されない。例えば、アンカー頭部5と地上構造物7とに設けた雌雄部材の嵌合により前記下方部位を地上構造物7に係止するアンカーにも本発明は適用可能である。
【0014】
図1を参照するに、本発明の荷重検出装置30は、アンカー余長部5aの打撃時の振動周波数Fを計測する周波数計32と、記憶手段37と、荷重検出手段40とを有する。図示例の周波数計32は、アンカー余長部5aへ着脱自在に接続して余長部5aの打撃時に生じる振動振幅Vの経時変化を検知する振動センサ33と、振動振幅Vをフーリエ変換により図5に示すような複数の周波数成分Vfiに分解する信号変換手段34と、周波数成分Vfiのうちパワースペクトル量|Vfi|が最大の卓越成分の周波数Fをアンカー2の振動周波数Fとして求める卓越周波数検知手段35とを有する。
【0015】
振動センサ33は、例えばアンカー余長部5aに生じた振動振幅Vの経時変化に応じてアナログ振動信号SVを出力する加速度センサである。信号変換手段34の一例は、振動センサ33の出力振動信号SVを入力してディジタル変換し、例えば高速フーリエ変換法(Fast Fourier Transform。以下、FFTという。)によって振動振幅Vを複数の周波数成分Vfiに分解するプログラムである。図5は信号変換装置34の出力結果の一例を表し、振動振幅Vが6つの周波数成分Vf1〜Vf6に分解された場合を示す。卓越周波数検知手段35は、信号変換装置34が出力した各周波数成分Vf1〜Vf6のパワースペクトル量|Vfi|を相互に比較し、パワースペクトル量|Vfi|が最大の卓越成分の周波数、例えば図5の場合は周波数成分Vf4の周波数F4を振動周波数Fとして出力するプログラムである。パワースペクトル量|Vfi|が最大の卓越成分の周波数Fは、特定の余長長さL0及び導入荷重Gという条件下におけるアンカー2の固有の振動周波数に相当する。信号変換手段34及び卓越周波数検知手段35の一例はFFTアナライザーであるが、これらを同図のコンピュータ36の内蔵プログラムである入力手段42に含めてもよい。なお、周波数成分Vfiが単純である場合は、卓越周波数検知手段35を省略して図5に示す信号変換装置34の出力波形から振動周波数Fを直接検知することも可能である。
【0016】
荷重検出装置30の記憶手段37には、アンカー余長部5aの打撃による振動周波数Fとアンカー導入荷重Gとの関係38を実験的に求めて記憶する。また、荷重検出装置30の荷重検出手段40の一例は、周波数計32によるアンカーの振動周波数Fの計測値を入力手段42経由で入力し、記憶手段37に記憶した関係38を読み込み、振動周波数Fの計測値と関係38とに基づきアンカー導入荷重Gを検出するコンピュータ36に内蔵のプログラムである。
【0017】
好ましくは、記憶手段37に振動周波数F・導入荷重G間の関係38を余長長さL0別に記憶し、アンカー2の頭部5の余長長さL0を計測する長さ計測器31を設け、荷重検出手段40により周波数計32による振動周波数Fの計測値と長さ計測器31による余長長さL0の計測値と前記余長長さL0別の振動周波数F・導入荷重G間の関係38とに基づき既設アンカー2の導入荷重Gを検出する。前記関係38を余長長さL0別に記憶しておくことにより、既設アンカー2の導入荷重Gをその余長長さL0に応じて検出することが可能となる。但し、既設アンカー2の余長長さL0が既知である場合は、その導入荷重Gの検出に際して既知の余長長さL0に対応する振動周波数F・導入荷重G間の関係38があれば足りるので、余長長さL0別の関係38や長さ計測器31は本発明に必須のものではない。
【0018】
図2は、図1の検出装置30を用いて既設アンカー2の導入荷重を検出する方法の流れ図の一例を示す。以下、同流れ図を参照して本発明の導入荷重検出方法を説明する。先ずステップ201において、既設アンカー2と同一の参照アンカー46を用いて、アンカー余長部5aの打撃による振動周波数Fと導入荷重Gとの関係38を実験的に求める。例えば地盤に定着する前のアンカー2を参照アンカー46として用いることができる。
【0019】
ステップ201の詳細を図3の流れ図に示す。図3のステップ301は、既設アンカー2と材質・構造・大きさ等が全て同一のアンカーにより、例えば図4に示すような参照アンカー46を製作することを示す。図4の参照アンカー46は、引張材4を反力壁47内に水平に貫通させ、アンカー頭部5を反力壁47の片側面に既設アンカー2の余長と同じ長さだけ突出させ、アンカー体3を反力壁47の反対側面に突出させてカップラー22により油圧ジャッキ48と結合したものである。突出させたアンカー頭部5は既設アンカー2と同一の方法、例えばナット6の締め付けにより反力壁47に取り付ける。油圧ジャッキ48がアンカー体3に加える水平外向き荷重がアンカー導入荷重Gに相当する。なお図4の符号49は、土嚢50を取り付けた作業安全用の鋼角ブロックを示す。
【0020】
ステップ303において油圧ジャッキ48の荷重Gを計測し、ステップ304においてアンカー頭部5の余長部5aに図1の周波数計32のプローブ32aを接続し、余長部5aの打撃による振動周波数Fを周波数計32で計測する。更に油圧ジャッキ48の荷重Gを変えながら、ステップ303及び304を所要回数繰り返す(ステップ305)。ステップ303及び304で計測したジャッキ荷重Gと振動周波数Fの計測値をコンピュータへ入力し、コンピュータ36に内蔵のプログラムである関係検出手段41(図4参照)により図6(A)に示すような振動周波数F・導入荷重G間の関係38のグラフを作成することができる。同グラフは余長長さL0を210mmで固定した場合の関係38を表し、余長長さL0が一定であれば導入荷重Gの増加に応じて振動周波数Fが大きくなることを示す。
【0021】
好ましくは、参照アンカー46を用いて、異なる余長長さL0における振動周波数F・導入荷重G間の関係38のグラフを求める。この場合は、ステップ302においてアンカー頭部5の余長長さL0を図1の長さ計測器31で計測する。長さ計測器31の一例は、図9に示すナット6の座金からアンカー頭部5の上端までの距離を計測するスケール又は距離センサであるが、従来技術に属する他の適当な長さ計測器を用いることができる。長さ計測器31による余長長さL0の計測値は入力手段42を介してコンピュータ36に入力する。例えばナット6の締め付けの調節により余長長さL0を変えながらステップ302〜305を所要回数繰り返すことにより、余長長さL0別の振動周波数F・導入荷重G間の関係38のグラフを求めることができる(ステップ306)。
【0022】
図6(B)及び(C)は、余長長さL0を230mm及び250mmとしたときの振動周波数F・導入荷重G間の関係38のグラフを示す。同グラフの作成に際し、ジャッキ荷重Gは同図(A)のグラフ作成時と同様に変化させた。同図(A)〜(C)の3グラフの比較から、導入荷重Gが一定であれば、余長長さL0の増加に応じて振動周波数Fが小さくなることが分かる。ステップ302〜306の繰り返しにより作成した関係38のグラフを、コンピュータ36の記憶手段37に記憶する(ステップ307)。
【0023】
再び図2に戻り、ステップ201の終了後、計測管理の現地等において既設アンカー2の余長部5aの打撃時振動周波数Fを周波数計32により計測する(ステップ203)。また必要に応じて、既設アンカー2の余長長さL0を長さ計測器31により計測する(ステップ202)。ステップ204は、既設アンカー2の打撃時振動周波数F(及び、必要に応じて余長長さL0)の計測値を入力手段42経由で荷重検出手段40に入力し、記憶手段37に記憶した振動周波数F・導入荷重G間の関係38を荷重検出手段40に読み込み、荷重検手段40により振動周波数F(及び、必要に応じて余長長さL0)の入力値と関係38とに基づき既設アンカー2の導入荷重Gを検出する処理を示す。
【0024】
具体的には、既設アンカー2の余長長さL0の入力値が210mm、230mm又は250mmであれば、振動周波数Fの入力値と実験的に求めた図6(A)〜(C)の関係38のグラフとの交点を求めることにより既設アンカー2の導入荷重Gが検出できる。また、余長長さL0の入力値に対応する振動周波数F・導入荷重G間の関係38が実験的に求められていない場合であっても、関係38を余長長さL0別に求めてある場合は、後述するように余長長さL0及び振動周波数Fの入力値に応じた内挿法又は外挿法により、既設アンカー2の導入荷重Gを検出することが可能である。
【0025】
図2のステップ205は、検出した既設アンカー2の導入荷重Gが正常であるか否かを判断する処理を示し、例えば所要の荷重が導入されていない場合はステップ206においてナット6の再緊張等の対策をとる。必要に応じて検出した導入荷重Gと判定結果とを記憶手段37に記憶し、ディスプレイ43aやプリンタ43bに出力することができる。但し、本発明はアンカー導入荷重Gを計測すれば足り、ステップ205〜206は本発明に必須のものではない。その後、他の既設アンカー2の導入荷重Gを計測する場合はステップ202へ戻り、上述したステップ202〜206を繰り返す(ステップ207)。既設アンカー2の材質・構造・大きさ等が全て同一である場合は、記憶手段36に記憶した振動周波数F・導入荷重G間の関係38を用いることができるので、ステップ201を繰り返す必要はない。
【0026】
本発明の導入荷重検出装置30を可搬型とすることができ、ハンマー45等による打設という簡単な操作で既設アンカー2の導入荷重Gを検出できるので、従来技術のような大掛かりな測定装置や現場における煩雑な段取り・操作を不要とし、導入荷重Gの検出作業の簡単化及び迅速化が図れる。また、特別な熟練を必要とせず、誰でも容易に既設アンカー2の導入荷重Gが検出できる。しかも非破壊的検査であるため、安全上の問題を生じるおそれがない。
【0027】
こうして本発明の目的である「アンカーの導入荷重を簡便な非破壊検査により検出する方法及び装置」の提供が達成される。
【0028】
【実施例】
図3のステップ307では、図6に示すような余長長さL0別の振動周波数F・導入荷重G間の関係38を、例えば図7に示すように、二次元座標上に導入荷重G別に表わした余長長さL0と振動周波数Fとの関係の曲線群(以下、導入荷重検出用基準曲線39ということがある。)としている。振動周波数F・導入荷重G間の関係38を導入荷重検出用基準曲線39として表わすことにより、既設アンカー2の余長長さL0の計測値に対応する振動周波数F・導入荷重G間の関係を実験的に求めていない場合であっても、既設アンカー2の余長長さL0及び振動周波数Fの計測値を図7の二次元座標上にプロットすることにより、その余長長さL0及び振動周波数Fに対応する導入荷重Gを容易に検出できる。
【0029】
図7に示す導入荷重検出用基準曲線39は、導入荷重Gを500kN、750kN及び1000kNとした場合の3本の曲線を含む。図7の二次元座標上にプロットした既設アンカー2の余長長さL0及び振動周波数Fの計測値座標が何れかの曲線と重なる場合は、アンカー導入荷重Gを直ちに検出できる。また、アンカー頭部5の余長長さL0が一定であれば導入荷重Gの増加に応じて振動周波数Fも増加するので、プロットした計測値座標が何れの曲線とも重ならない場合は、計測値座標を挟んで隣接する2本の曲線の導入荷重Gから既設アンカー2の導入荷重Gが推定できる。
【0030】
具体的には、隣接する2本の曲線上で振動周波数F(又は余長長さL0)の計測値と対応する余長長さL0(又は振動周波数F)を求め、2本の曲線の導入荷重Gから余長長さL0(又は振動周波数F)の計測値に応じた内挿法又は外挿法により、既設アンカー2の導入荷重Gを検出する。導入荷重検出用基準曲線39には当然3本以上の曲線を含めることができ、各曲線の導入荷重Gの間隔を必要十分な大きさとすることにより既設アンカー2の導入荷重Gの検出精度を高めることが可能である。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアンカー導入荷重の検出方法及び装置並びにプログラムは、既設アンカーの余長長さ及び余長部の打撃時の振動周波数を計測し、余長長さ及び振動周波数の計測値と実験的に求めた振動周波数・導入荷重間の関係とに基づき既設アンカーの導入荷重を検出するので、次の顕著な効果を奏する。
【0032】
(イ)従来技術のような大掛かりな測定装置を必要とせず、可搬型の検出装置でアンカー導入荷重が検出できるので、計測管理作業の容易化が図れる。
(ロ)既設アンカーに検出装置を接続する等の簡単な操作で導入荷重が検出できるので、従来技術に比し計測管理作業の迅速化が図れる。
(ハ)検出作業に特別な熟練を必要としないので、誰でも容易に既設アンカーの導入荷重が検出できる。
(ニ)非破壊的検査であるため、安全上の問題を生じるおそれがない。
(ホ)振動周波数・導入荷重間の関係を実験的に十分整備すれば、アンカー導入荷重の高精度な検出が可能である。
(ヘ)コンピュータを用いてアンカー導入荷重が検出できるので、検出データの記録及び管理の容易化を図り、アンカーの記録管理上の人的誤りが防止できる。
(ト)アンカーの計測管理の自動化への寄与が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明装置の一実施例のブロック図である。
【図2】は、本発明方法の流れ図の一例である。
【図3】は、振動周波数・導入荷重間の関係の作成方法の流れ図の一例である。
【図4】は、振動周波数・導入荷重間の関係を求める実験装置の説明図である。
【図5】は、振動周波数を求める方法の説明図である。
【図6】は、振動周波数・導入荷重間の関係を示すグラフの一例である。
【図7】は、振動周波数・導入荷重間の関係を示すグラフの他の一例である。
【図8】は、グラウンドアンカーの施工手順の説明図である。
【図9】は、従来のグラウンドアンカー構造の一例の説明図である。
【図10】は、従来のアンカー導入荷重の検出方法の説明図である。
【符号の説明】
1…地盤 1a…安定地盤
2…アンカー 3…アンカー体
4…引張材 5…アンカー頭部
6…ナット 7…地上構造物
8…アンカー孔 9…アンカーキャップ
10…アンカープレート 11…被覆材
13…削孔機
14…ケーシングパイプ又はドリルパイプ
15…注入ホース 16…グラウト材
18…加圧ヘッド
19…スペーサ 20…油圧ジャッキ
21…ロードセル 22…カップラー
23…変位計 24…不動梁
25…変位計 26…不動梁
28…定着体 29…スライドパイプ
30…導入荷重検出装置 31…長さ計測器
32…周波数計 33…振動センサ
34…信号変換手段 35…卓越周波数抽出手段
36…コンピュータ 37…記憶手段
38…関数(関係のグラフ)
39…導入荷重検出用基準曲線
40…荷重検出手段 41…関係検出手段
42…入力手段 43a…ディスプレイ
43b…プリンタ 44…キーボード
45…ハンマー 46…参照アンカー
47…反力壁 48…油圧ジャッキ
49…鋼角ブロック 50…土嚢
F…振動周波数 G…導入荷重
V…振動振幅 SV…アナログ振動信号
Vfi…周波数成分
|Vfi|…周波数成分のパワースペクトル量[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an anchor introduction load detection method, apparatus, and program, and more particularly, to an anchor introduction load introduced by locking / straining to the ground structure in a lower portion from the head end of the anchor with the lower portion fixed to the ground. The present invention relates to a method, an apparatus, and a program for detecting a size.
[0002]
[Prior art]
The ground anchor method is a method to stabilize the ground structure by connecting the anchor body installed in the ground and the anchor head attached to the ground structure with a tensile material, and pulling out the anchor body to stabilize the ground structure. It is widely used in the civil engineering and construction fields such as construction, prevention of falling and lifting of structures, temporary mountain retaining and earth retaining.
[0003]
An example of the construction procedure of the conventional ground anchor method will be briefly described with reference to FIG. First, a casing pipe or a
[0004]
FIG. 9 shows an example of a conventional ground anchor 2 (SEEE type). The anchor 2 in the figure is formed by connecting an anchor body (lower condominium) 3 to which a screw-
[0005]
In the ground anchor method, as management after anchor 2 is fixed, it is required to measure and manage a change with time of the load introduced into anchor 2, that is, whether or not a predetermined load is introduced into anchor 2. In the conventional measurement management of the anchor introduction load, as shown in FIG. 10, a
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional anchor introduction load measurement and management method shown in FIG. 10 requires a large-scale measuring device, and has a problem that it takes time to set up and operate on site. Further, since a tensile load is actually applied to the anchor 2, there is also a problem that is not preferable for safety. In order to facilitate measurement management and improve safety of the anchor 2, it is desired to develop a technique that can detect the introduction load of the anchor 2 by a simple nondestructive inspection.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for detecting the load of introducing an anchor by a simple nondestructive inspection.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor pays attention to the vibration frequency F of the anchor generated when the
[0009]
Referring to the block diagram of FIG. 1 and the flowchart of FIG. 2, the anchor introduction load detection method of the present invention is lower than the
[0010]
Preferably, the
[0011]
Referring also to the block diagram of FIG. 1, the anchor introduction load detecting device according to the present invention is the ground structure of the lower part of the lower part L0 of the known length from the end of the
[0012]
Referring to the flowchart of FIG. 2, the anchor introduction load detection program of the present invention is the above-mentioned ground structure at a lower portion of the
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of an introduction
[0014]
Referring to FIG. 1, the
[0015]
The
[0016]
In the storage means 37 of the
[0017]
Preferably, the storage means 37 is provided with a
[0018]
FIG. 2 shows an example of a flowchart of a method for detecting the introduction load of the existing anchor 2 using the
[0019]
Details of step 201 are shown in the flowchart of FIG. Step 301 in FIG. 3 shows that a
[0020]
In
[0021]
Preferably, the
[0022]
FIGS. 6B and 6C are graphs showing the
[0023]
Returning to FIG. 2 again, after step 201 is completed, the vibration frequency F at the time of striking the
[0024]
Specifically, if the input value of the extra length L0 of the existing anchor 2 is 210 mm, 230 mm, or 250 mm, the relationship between the input value of the vibration frequency F and the experimentally obtained FIGS. 6A to 6C. The introduction load G of the existing anchor 2 can be detected by obtaining the intersection with the 38 graph. Further, even when the
[0025]
Step 205 in FIG. 2 shows a process of determining whether or not the detected load G of the existing anchor 2 is normal. For example, when the required load is not introduced, the tension of the
[0026]
The introduction
[0027]
Thus, provision of the “method and apparatus for detecting the loading of an anchor by a simple nondestructive inspection”, which is an object of the present invention, is achieved.
[0028]
【Example】
In
[0029]
The introduction load
[0030]
Specifically, on the two adjacent curves, the measurement value of the vibration frequency F (or surplus length L0) and the corresponding surplus length L0 (or vibration frequency F) corresponding to the measured value are obtained, and the two curves are introduced. From the load G, the introduction load G of the existing anchor 2 is detected by an interpolation method or an extrapolation method according to the measured value of the extra length L0 (or vibration frequency F). The introduction load
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the anchor introduction load detection method, apparatus, and program according to the present invention measure the surplus length of the existing anchor and the vibration frequency at the time of striking the surplus portion, and determine the surplus length and vibration frequency. Since the introduction load of the existing anchor is detected on the basis of the measured value and the relationship between the vibration frequency and the introduction load obtained experimentally, the following remarkable effects are obtained.
[0032]
(A) Since a large-scale measuring device as in the prior art is not required and the anchor introduction load can be detected by a portable detection device, the measurement management work can be facilitated.
(B) Since the introduction load can be detected by a simple operation such as connecting a detection device to an existing anchor, the measurement management work can be speeded up as compared with the prior art.
(C) Since no special skill is required for the detection work, anyone can easily detect the loading of the existing anchor.
(D) Since this is a non-destructive inspection, there is no risk of safety problems.
(E) If the relationship between the vibration frequency and the introduction load is experimentally sufficiently developed, the anchor introduction load can be detected with high accuracy.
(F) Since the anchor introduction load can be detected using a computer, it is possible to facilitate the recording and management of the detected data, and to prevent human errors in the management of the anchor recording.
(G) Expected to contribute to automation of anchor measurement management.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an example of a flowchart of the method of the present invention.
FIG. 3 is an example of a flowchart of a method for creating a relationship between vibration frequency and introduced load.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an experimental apparatus for obtaining a relationship between a vibration frequency and an introduction load.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for obtaining a vibration frequency.
FIG. 6 is an example of a graph showing a relationship between a vibration frequency and an introduction load.
FIG. 7 is another example of a graph showing the relationship between vibration frequency and introduced load.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a construction procedure of a ground anchor.
FIG. 9 is an explanatory diagram of an example of a conventional ground anchor structure.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventional method for detecting an anchor introduction load.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
10…
13 ... Hole drilling machine
14 ... Case pipe or drill pipe
15 ...
18… Pressure head
19 ...
21 ...
23…
25…
28 ... Fixing
30 ...
32 ...
34 ... Signal conversion means 35 ... Predominant frequency extraction means
36 ...
38 ... Function (Relationship graph)
39… Introduction load detection reference curve
40 ... Load detection means 41 ... Relation detection means
42 ... Input means 43a ... Display
43b ...
45…
47 ...
49 ...
Vfi ... Frequency component | Vfi | ... Power spectrum amount of frequency component
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